悬索桥施工实例简介 46页

中铁大桥局集团悬索桥施工附录三：悬索桥施工实例简介一.汕头海湾大桥简介汕头海湾大桥位于汕头经济特区的汕头港东部出海口处，是深汕高速公路上的一座特大桥，其主桥为154+452+154m的三跨双铰预应力混凝土悬索桥，是我国第一座现代化的悬索桥。全桥总体布置见图附录3-1：图附录3-1汕头海湾桥桥式布置图汕头海湾悬索桥各主要组成构造简介如下：1.索塔：⑴.索塔为钢筋混凝土三层框架，基础承台顶以上高度为95.10m，塔柱内侧净宽24.1m，外侧边到边为31.2m，塔柱为D型截面，顺桥向宽6m，横桥向宽3.5m，为空心结构。⑵.索塔顶设置大型铸钢鞍座，每个鞍座座体分为两部分，通过塔顶组拼的桁架式吊机安装。鞍座安装时向岸侧预偏1200mm，在跨中对称架设12对梁段时逐段顶推使鞍座复位到位，共分12次进行。⑶.每跨混凝土加劲梁在主塔以及边墩处设置竖向拉压支座，在塔柱内侧设置阻尼束。2.主缆：⑴.每根主缆由10010根ф5.1mm镀锌高强度钢丝组成，分成110束预制平行钢丝束，每束91根钢丝，长1030m左右，两根主缆的横向中距为25.2m。⑵.主缆采用PWS法架设编制，架设时先将110股预制平行钢丝束编排成六角形截面，再用挤紧机挤成圆形，截面挤紧的孔隙率在一般部位按20％考虑，其相应的外径为570mm左右，在安装索架的部位由于索夹的紧固作用，孔隙率将压缩至18％左右，此处主缆的外径约为560mm；主缆采用重力式锚碇方式，在锚碇前端的铸钢散索鞍座处，各索股分散并通过锚头与锚固构架上的锚杆相连进行锚固；在N2、S2墩顶处设置竖向支撑摆柱。见图附录3-2示意。⑶.主缆架设前，先安装猫道作为主缆施工脚手平台，并在两锚碇间设置循环牵索系统进行主缆的架设，采用垂度法进行主缆索股线型调整。3.吊索与索夹：吊索为垂直布置，采用ф45mm-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工镀锌钢丝绳，通过索夹骑挂于主缆，顺桥向间距6m，每侧吊点有2根两端带锚头的吊索钢丝绳；每个索夹为两个半圆形空心铸钢件，装在主缆上后，通过高强螺栓对接。详见图附录3-3。图附录3-2主缆竖向支撑摆柱图附录3-3主缆吊索加劲梁连接示意图4.加劲梁：⑴.加劲梁采用单箱三室预应力C60混凝土结构，主孔加劲梁分73段，各边孔分24段，共计121个梁段；采取现场分段预制，每预制节段长5.7m，重约160t，段间预留30cm湿接缝。在主塔下横梁顶处设置过渡梁，边墩顶设置XF-120型伸缩缝。⑵.节段梁采用180t缆载吊机吊装，全部吊装完成后，将节段梁间临时连接，调整线型一次性浇筑湿接缝混凝土，再进行最后的预应力施工。详见图附录3-4。图附录3-4：加劲梁横断面（单位：cm）⑶.混凝土加劲梁预应力布置：横向预应力采用大吨位有粘结束和单股无粘结束两种方式-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工，除位于现浇湿接缝范围（副横梁）外的其它横向预应力在梁段预制阶段完成。纵向预应力分为有粘结束和无粘结束，有粘结束布置在梁体顶板，在梁段架设以及线型调整完毕后但各段间湿接缝尚未浇筑前穿入；体外束布置在底板上部，在各湿接缝和端横梁接缝全部浇筑完架设穿入；主跨设有27束有粘结通长束，孔道长度444.64m，采用两次张拉。5.锚碇：锚碇嵌入两岸突起的岩包内，为重力式锚，通过埋入大体积混凝土锚体的一组工字形锚杆锚固主缆，锚碇前端设散索鞍座，将索股分散后锚头与锚杆连接。两岸锚碇处的桥面布置为拓宽段，利用地形的高度条件，结合锚体结构在锚体之上设置实体的路堤结构作压重。锚碇结构详见图附录3-5。图附录3-5锚碇结构图6.主缆防腐施工：主缆缠丝防腐在桥面铺装完成后进行。主缆防腐结构详见图附录2-6。图附录3-6主缆防腐结构示意图7.桥面铺装：设计采用6～8cm厚C50扩张金属网钢纤维混凝土，通车3个月，行车道铺装层大量开裂，经铲除后铺装8cm改性沥青混凝土铺装。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工二.西陵长江大桥简介西陵长江大桥位于三峡大坝下游4.5公里处，主桥为单跨900m双铰全焊钢加劲箱梁悬索桥。大桥自1994年3月15日开工，于1996年8月10日建成通车。全桥总体布置见图附录3-7：图附录3-7西陵长江大桥桥式布置图（单位：m）悬索桥各主要组成构造简介如下：1.索塔：⑴.索塔为钢筋混凝土三层框架，设底、中、顶三道横梁。塔柱截面尺寸为6×4m，为3％内倾斜空心结构。塔顶横桥向宽度为24.0m，索塔自承台面以上高121m，塔顶标高+187.50m（吴淞高程）。详见图附录3-8。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工⑵.索塔顶设置大型铸钢鞍座，每个鞍座座体分为两部分，通过塔顶组拼的桁架式吊机安装。塔顶鞍座向岸侧预偏，北塔为1067mm、南塔为887mm，并临时固定。吊装梁段过程中，按设计规定的步骤及顶推量解除临时固定，逐步顶推鞍座复位。最后一次顶推量以塔中心线与鞍座中心线相差107mm控制（偏向边跨）。在鞍座顶推过程中，南、北索塔上、下游侧保持同步进行。梁段全部架完，鞍座顶推复位完成后，将座体与底板锁定。⑶.在索塔处设置竖向拉压支座、抗风支座及纵向限位装置。2.主缆：⑴.西陵悬索桥的主缆上下游各设一根，中距20.0m。每根主缆由10010根Ф5.1mm镀锌高强度钢丝组成，分成110束预制平行索股，每束91根钢丝。图附录3-8主塔结构图（单位：cm）⑵.主缆采用PWS方法架设编制，架设时先将110束索股编排成六角形截面，再用挤紧机挤成圆形，截面挤紧的孔隙率在一般部位为20％，其相应的外径为570mm左右，在安装索架的部位由于索夹的紧固作用，孔隙率将压缩至18％左右，此处主缆的外径约为560mm；主缆采用重力式地锚锚碇方式，在锚碇前端的铸钢散索鞍座处，各索股分散并通过锚头与锚固构架上的锚杆相连进行锚固。主缆截面见图附录3-9。⑶.主缆架设前，先安装猫道作为主缆施工脚手平台，并在两锚碇间设置循环牵索系统进行主缆的架设，采用垂度法进行主缆索股线型调整。西陵大桥设上下游两条猫道，每条猫道又分为主跨、南边跨、北边跨。每条猫道由6根Φ45钢绳支承），两端分别锚固在锚碇和索塔顶部，其上辅设Φ4mm镀锌承重钢丝网，两侧各1.2m范围内设Φ1.6mm镀锌钢丝步行网，顶面布置[10横梁，间距2m，防滑木条间距0.5m；设有Φ16mm扶手索,扶手索栏杆固定在[10横梁上；为增加横向稳定性，并便于上下游两猫道之间的交通，在主跨设横向天桥三道，为保持猫道的线型及抗风稳定性，设抗风索4片。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工猫道结构见图附录3-10示。图附录3-9主缆截面示意图索夹安装完成后，进行猫道转换——将猫道用Φ15mm钢丝绳悬挂于主缆上，每5～8m一个点，用导链收紧，同时，解除Φ45mm钢丝绳锚头与塔顶、锚碇前端锚箱的联接；主缆缠丝完成后，拆除猫道。图附录3-10猫道结构图3.吊索与索夹：吊索为垂直布置，采用Ф45mm镀锌钢丝绳，通过索夹骑挂于主缆，顺桥向间距12.7m，每侧吊点有2根两端带锚头的吊索；每个索夹为两个半圆形空心铸钢件，装在主缆上后，通过高强螺栓对接。索夹和吊索的安装，用专门的1t缆载吊机进行，靠近主塔的索夹和吊索用墩旁吊机安装。索夹螺栓采用千斤顶张拉的方法施加轴力，4台YC——40D穿心式千斤顶同时对称张拉，反复张拉直至每个螺杆轴力达340±10kN。同一索夹上的螺杆轴力保持一致。在施工过程中反复张拉补足螺杆轴力。详见图附录3-11。4.加劲梁：⑴.钢箱梁标准节段外形尺寸为20600（宽）×3000（高）×12697（长）mm，重102t。按焊缝隙的布置不同分为A、B两种类型交错布置(其具体布置见图附录3-13)，端节段与引桥30mT梁之间设置WABO-960mm型伸缩缝。钢箱梁截面见图附录3-12示。⑵.钢箱梁节段由武昌造船厂制造预拼，经长江水运到工地，采用两台120t缆载吊机从跨中向两边对称架设。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工⑶.各梁段的运输就位与架设顺序：①.R1—R31、L1—L12号梁段均从水上运梁铁驳上用120t缆载吊机直接提升架设。②.L13~L36号梁段预先船运至起重码头上岸，移梁台车将梁运至一定位置后，再横移至桥轴线上。图附录3-11主缆吊索加劲梁连接示意图（单位：mm）图附录3-12钢箱梁截面图（单位：cm）③.R34~R36事先由缆载吊机荡移至岸上，由运梁台车运至对应位置储存，然后再由缆载吊机提升架设。R33荡移一次后，直接提升架设，再架R32，然后架设R34、R36，最后架R35合拢。梁段吊装顺序图见图附录3-13示。⑷.合拢段选在35号梁段，合拢方法如下：①.端节段（R36、L36号）起吊存于主塔横梁；②.35号梁段吊装后与34号梁段相连；③.端节段与35号节段相连。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工⑸.钢箱梁节段间联接及线型调整：①.钢箱梁节段间联接a.钢箱梁节段间临时联接的方法为：以主跨中心线为对称，两侧每完成一节A型标准节段，及一节B型标准节段吊装后，先行在该A、B节段间进行临时连接件的连接，调整之后焊接该A、B节段间的焊缝，已形成一个“大节段”，各“大节段”之间先连接顶板及腹板上的临时连接件，当节段就位较多，“大节段”间底板接缝基本闭合后，在连接其底板上的临时连接件，并焊接该工地接缝。图附录3-13梁段吊装顺序b.箱梁节段的接缝焊接之前，通过调节各临时连接件，对Ⅰ型和Ⅱ型工地接缝，分别使其相邻节段顶板中心点的间距比底板中心点的间距大0.9mm和0.8mm，以形成桥面竖曲线。②.线型调整：a.梁段吊装过程中，主缆由显著的挠曲变形。梁段吊装前期，主缆内力不够大，在已有梁段的区域，因缆力的竖向分量须与梁段及主缆的的重量相平衡，主缆的挠曲很明显，并且这一现象在梁段吊装的前进工作面表现更加突出；由此已吊装的梁段呈上缘顶紧，下缘张开的状态。由于梁段顶板的顶紧及底板张开，可利用梁段上各处的临时连接件进行顶开或收紧。b.已吊装的梁段与其相邻段之间先行在顶板上临时连接，用于抵抗局部剪力，提高空气动力性能，并适应随后的主缆变形。梁段工地接缝焊接前，可联上各部件临时连接件。c.交错焊接：L1、R1梁段吊装完毕时，其下缘张开值约为35～50mm-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工，这一张开值随梁段吊装数量的增加而缓慢减少。按要求精确调整其焊接间隙后，先行对L1、R1间的接缝进行焊接，随后在梁段吊装数段后，对梁段工地接缝间隔焊接，以形成长度为25.4m的大节段。由于吊装面附近主缆变形大，焊接面离吊装面的距离不小于3个标准节段长。d.当梁段架设完成一定数量，梁段间接缝基本闭合时，可对其余接缝进行间隙调整和焊接。e.二期恒载尚未作用之前，因主缆尚有较多的变形仍未发生，端节段（R36、L36）不宜与索塔横梁刚性连接，先搁置在索塔横梁上。f.梁段安装过程中的塔顶鞍座顶推，参见表附录3－1。表附录3－1梁段安装过程塔顶鞍座顶推量表顶推序号顶推前架设至的梁段号塔顶鞍座各次顶推量（mm）北塔南塔1L1、R1120902L2、R280603L3、L4、R3、R4100704L5～L7、R5～R7100905L8～L10、R8～R10100706L11～L15、R11～R15100907L16～L22、R16～R22100908L23～L33、R23～R33100809L33～L35、R33～R35160140说明：（1）、吊装过程中，须荡移梁段或变更合拢段，应及时调整鞍座的顶推量。（2）、南北主塔顶的上下游鞍座应同步顶推。（3）、锚道面层及猫道天桥架设后，若塔顶偏离竣工位置，鞍座顶顶推量应考虑这一因素。5.锚碇：锚碇嵌入两岸突起的岩包内，为重力式锚。锚碇前端设散索鞍座，将主缆索股分散后，索股端部的热铸锚头与埋入大体积锚体混凝土中的一组工字形锚杆相连，通过后背梁，将巨大的索力传递给锚碇体。散索鞍座向岸侧预偏52mm，随塔顶鞍座顶推就位而逐步就位、锁定。锚碇结构形式类似于汕头海湾大桥悬索桥。6.主缆防腐施工：主缆缠丝防腐在桥面铺装完成后进行。主缆防腐结构与汕头海湾大桥相同，详见图附录3-6。7.桥面铺装：采用6cm沥青混凝土铺装。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工三.佛山平胜大桥简介平胜大桥是佛山市和顺至北滘公路上的一座特大桥，主桥为独塔单跨四索面自锚式悬索桥，采用分离式双幅加劲梁，主桥的孔跨布置为（由北往南）：锚跨（29.6m+30m）+主跨（350m）+混凝土加劲梁及锚跨（30m+5×40m+39.64m），主桥长680.2m（含伸缩缝宽）。桥面布置双向10车道，单幅桥面宽26.1m，两幅桥间距3.8m，桥梁总宽56.0m。大桥桥式布置见图附录3-14。图附录3-14佛山平胜大桥桥式布置图悬索桥各主要组成构造简介如下：1.索塔：图附录3-15索塔结构图索塔为混凝土三柱式矩形塔，承台顶面以上塔高142.07m，桥面以上高118.56m-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工（至主索中心）。塔顶与加劲梁底各设一道横梁，塔顶上横梁高8m宽6m、，下横梁高7m宽6m，横梁均施加预应力。见图附录3-15。在索塔处设置竖向拉压支座、抗风支座及纵向限位装置。2.加劲梁⑴.结构简介：除主跨350m采用钢加劲梁外，其余均采用钢筋混凝土梁。钢箱梁和钢筋混凝土梁之间采用钢混结合段实现结构过渡；由自锚式悬索桥的施工特点，先进行加劲梁的施工，后挂索。①.钢加劲梁采用单箱三室闭和扁平流线型钢箱梁，单箱桥中心线处梁高3470mm，顶板设2%单向横坡，底板水平布置；桥梁外侧设1米宽风嘴和3米宽人行道，桥梁内侧设1.6米宽检修道，钢箱梁顶面宽度为26.1m。单幅钢箱梁分A~E和钢混结合段共6种类型31个梁段，其中标准梁段23段，标准加厚梁段B共2段，标准梁加厚梁段C共2段，每个标准段长12m；A、E各1段，分别为8.94米和4.44米；钢混结合段2段，长5.31米；钢箱梁节段重约170t~205t，总共约12000t。钢箱梁节段截面见图附录3-17。图附录3-16钢箱梁节段截面②.钢混结合段过渡段采用钢壳混凝土，通过剪力钉和预应力将钢与混凝土进行结合。钢梁与强大的混凝土横梁间设有厚钢板，钢箱焊在钢板一侧，通过锚固钢筋和对拉粗钢筋使钢板与另侧的混凝土横梁连在一起。③.钢筋混凝土加劲梁及锚跨：北滘岸布置39.6+5×40+30m的连续箱梁，和顺岸布置29.6+30m的连续箱梁。半幅桥标准断面采用单箱三室，顶板全宽23.25m，底板全宽13.7m，腹板厚45cm，顶底板厚均为26cm，在距索塔中心线10m的范围内顶底板加厚至50cm，梁高350cm。⑵.施工方法①.钢箱梁顶推施工a.钢箱梁在宝桥汕头分厂按设计预拱度进行整节制造及预拼。预拼后顺序将2～4节装船运输至工地上岸码头（东平水道的北岸），起吊运输至公路面处。通过钢箱梁横移轨道及轨-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工道平车运至待架设桥位线，通过M9墩沿桥中线设置的两台205t龙门吊机（每幅各一台，固定吊点）起吊运至安装平台支架上b.采用短线法组拼-顶推工艺，每次起吊3段钢箱梁在平台上逐段焊接，经过高精度的工艺匹配，保证了整个钢箱梁线型。在主跨布置安装顶推平台和临时墩，临时墩布设位置分为水上与陆地两种形式。钢箱梁顶推最大跨径为78m，并在两岸设混凝土地锚。在安装平台顶、各临时墩顶均布置滑道及限位装置。钢箱梁制造、预拼、安装平台底面线型及滑道顶面线性均为圆曲线，半径R=14843.91m。临时墩滑道为两条钢垫梁，中心距7.8m。滑道布置为长4.5m，宽1.2m，滑道前后端均设置成向下的弧形。滑道中心为钢箱梁纵向隔板中心。箱型钢垫梁顶板上设新型滑板材料MGE滑动面，滑道面涂以硅脂，以减小摩擦系数。在钢箱梁顶推滑道面下设橡胶垫块克服了钢箱梁由于局部压力大而失稳的局面。c.采用中央控制系统，多点多台连续千斤顶同步张拉钢绞线，使钢箱梁逐段向前滑移，循环作业使钢箱梁到达设计位置。钢箱梁顶推重量约16t/m。全桥钢箱梁除南岸侧钢混结合段和1号段钢梁需从已顶推成型的钢梁顶面上布置滑道滑移到位，其余梁段从2号梁开始各节段均从北岸安装平台上拼装，逐节顶推到位。主桥钢箱梁顶推施工总平面布置见图附录3-17。d.顶推钢导梁为变截面钢板桁架梁，分4节，长48米，后期加长至60m。与钢箱梁用M24-10.9S高强螺栓连接。顶推设备采用ZLDB2自动连续顶推泵站系统。顶推初始阶段只两组千斤顶施力，到达的D墩时将有5组千斤顶施力，形成多点顶推。每组预应力钢绞线为两束，每束6φ15.24，并穿入千斤顶及安装于钢梁底部的锚固钢结构上。e.为方便顶推，钢箱梁节段上风嘴在顶推到位后安装。②.钢筋混凝土加劲梁：采用支架法现浇连续箱梁混凝土，混凝土输送采用搅拌车运送，混凝土输送泵浇筑。⑶.自锚式锚碇①.结构简介：自锚式锚碇悬浮于M1（M10）墩与M2（M11）墩之间，北滘侧锚跨中心的梁高由3.5m渐变至7.5m，再由7.5m渐变至2.0m与引桥顺畅连接，同时半幅桥桥宽由23.25m渐变至29.25m，由此增加的恒载自重足以抵抗主缆所产生的上拔力。锚跨的半幅桥标准端面采用单箱三室；和顺岸锚跨跨径布置为30m+29.6m。锚跨中心的梁高由3.5m渐变至6.0m，再由6.0m渐变至2.0m与引桥顺畅连接。半幅桥桥宽由23.25m渐变至29.25m。锚跨半幅桥标准端面采用单箱五室，且外侧的两个箱室采用开口断面设计。②.施工方法：自锚式锚碇采用临时墩支撑结构，施工时在M1（M10）墩与M2（M11）墩之间布置强大的锚碇施工支撑系统，以保证在施工锚碇混凝土过程中不产生沉降和位移，采取顶压等措施消除其非弹性变形。分阶段浇筑锚碇混凝土，锚碇混凝土属于大体积混凝土结构，为防止水化热引起的混凝土开裂，施工时采取水化热较小的矿碴水泥及按施工设计图埋设散热管等大体积混凝土-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工的施工措施。图附录3-17A4横排图-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工4.鞍座⑴.结构简介①.主塔鞍座：主索鞍共四个，布置在主塔墩顶，采用全铸型、可滑行结构，主索鞍主要由三部分组成：主跨部分、边跨部分、底板，吊装后采用M30-180高强螺栓连接，并用黄油填塞两侧缝隙。为减轻顶推摩阻力，鞍体下设聚四氟乙烯滑板，并采用润滑处理。其中主跨部分重23.6t，边跨部分重24.6t，底板重22t。主索鞍各主要部分均由ZG270-500铸钢制成。②.散索套布置在M2、M9号墩顶横梁上，一个散索套分三部分：上套体、下套体及底板,上下套体均采用全铸结构,全桥散索鞍数量8个。一个北滘岸散索套上套体重0.87t，下套体重2.74t，和顺岸散索套上套体0.86t，下套体2.77t，一个散索套底板重均为2.19t。散索套下端带耳板，耳板上留栓孔，在混凝土加劲梁上预埋散索套耳板座，在架主缆时用螺栓将散索套和散索套耳板座连接固定在梁上，主缆安装完成后松开。⑵.鞍座施工①.主塔鞍座：在塔顶布置主索鞍吊装门架，分部吊装。鞍体在塔顶的初始位置按设计预偏值，预偏量为向边跨侧1.4255m。主索鞍顶推完成后将底板伸出上横梁混凝土部分切除。②.散索套安装施工：散索套在工厂制造完成后汽车运输至工地。安装步骤如下：a.混凝土梁在现浇时在散索套设计锚栓位置设置Φ80mm（Φ48地脚螺栓）预留孔，混凝土浇筑高度低于设计标高2～3cm。b.利用简易门架及倒链滑车调整底板并精确对位、钢楔支垫，临时锁定后实施压注环氧砂浆。c.按设计预偏值安装临时散索套。在主缆挤圆后置换散索套，从散索套中跨侧用简易起吊设备将正式散索套放入主缆下，逐步拆除临时散索套，下套体逐步滑移到设计位置。d、安装限位挡块并锁定。锁定时散索鞍下套体需按设计预偏：北滘岸向锚碇方向0.1096m，和顺岸向锚碇方向0.2005m。e.待主缆架设至空缆线形后再盖上上套体，并上紧上、下套体连接高强螺栓。f.在体系转换期间，随着吊杆张拉-主缆拉力增加引起主缆伸长1.5m，两锚跨散索套会向主跨方向滑移，和顺岸散索套向主跨方向滑移6.13cm，北滘岸散索套向主跨方向滑移1.7cm,为保证主缆与散索套不出现移动,要求散索套上下体连接的高强度螺栓必须拧紧到设计要求,且抵抗北滘岸散索套体系转换后的上拔力。⑶.保护装置：为保护主索鞍及前后主缆，设置了主索鞍防护罩。此外，为了保证两岸前锚室防护罩内以及主索鞍防护罩内长期处于干燥空气中，还分别安装了抽湿系统。5.主缆：⑴.结构简介：平胜大桥有4根主索，采用平面索布置。主索垂跨比f/l-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工=1/12.5，主缆中心距为27.75m。主跨主缆计算跨径350m，边跨主缆计算跨径224m，无应力索长670.56507m；每根主缆采用127φ5.1镀锌平行钢丝索股共48束，索夹外空隙率20%，主缆直径约445mm，索夹内空隙率18%，直径约为440mm。索股锚具采用热铸锚。在上海浦江缆索厂预制成平行索股，每束长度为670.8532m～671.0297m不等，N1号束(基准束)最长，第48号束最短。用定型纤维绑扎带绑扎，两端嵌固RM5-127热铸锚头。⑵.主缆安装：①.制成的索股上索盘定型，然后脱盘打包，每束一盘重约14t（不包括卷筒），由汽车运输至工地。②.主缆的架设采用PWS法。架设前，先安装猫道作为主缆施工脚手平台，并在两锚碇间设置循环牵索系统进行主缆的架设，采用垂度法进行主缆索股线型调整。每根主缆设置一套独立的拖拉系统，全桥共设置4套，施工时要求对称同步的进行（偏差不得大于2根索股）。主缆的放索场地布置在M9～M10锚跨段，牵引场布置在M2#墩附近，并设置相应的万能杆件支架作为施工平台。束盘安装在北锚碇的放盘支架上，锚头固定在沿锚道行走的小车上，从北锚碇沿锚道面向南锚碇用循环牵引索拖拉，每次拉一束，索股落于顺猫道布置的纵向塑料滚轮滑道上。索股拖拉到位后，将两端锚头临时固定在导管前端，并用牵引器将锚杯拉过导管，再旋上螺母。在各鞍座处对索股进行整形，横移至鞍座槽内。③.索股线性调整：主缆架设时索股的调整是保证主缆线型的关键，首先是基准束(即1号索股)各控制点绝对标高要调整准确，以后的一般索股以标准索为基准，采用相对垂度调整法进行调整固定，使其达到设计要求精度。索股的架设进度，在正常状态下，每天每根主缆架设1～2股，白天架设，在气温稳定的夜间进行测量、调整。④.施工猫道：为架设主缆，在每条主缆中心标高以下1.5m的位置设置3.60m宽、610m长的猫道作为施工平台，由承重索、横梁、面层、扶手和横向走道等组成。承重索采用Φ5-37平行钢丝，两端采用热铸锚或冷铸锚，每条猫道6根，在索塔处不断开，采用预埋管道通过，其上设置小车轨道用于主缆拖拉施工。北滘跨主缆空缆线型下的猫道长度为：248.807m；成桥主缆线型下的猫道长度为：248.231m；长度变化值为：575mm。和顺跨主缆空缆线型下的猫道长度为：367.669m；成桥主缆线型下的猫道长度为：370.253m；长度变化值为：2584mm。在和顺跨安装2道、在北滘跨安装1道宽2m、高1.5m的横向天桥作为4条猫道之间的抗风连接结构，并作为猫道之间施工人员的行走通道。猫道面层钢丝网采用Φ5钢丝组成的75×75钢丝网，按照2×3.5m的规格制作，运输到现场后，将其叠放在主梁猫道开始处。然后安装第一根横梁后与塔上牵引卷扬机连接。在卷扬机向上牵引的过程中，不断地将网片和横梁安装就位，直至面层铺设到塔顶承重索根部附近。横梁分为2种：一种由[12型钢组成，每道间距6m；一种由Φ48×3.5钢管组成，间距为2m。扶手立柱由∠50×5型钢组成，间距为2m。猫道网-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工底下及扶手二侧用安全网围护。猫道上无横梁区段用50×50×1000mm木条间距500mm作为防滑设施。猫道上每3m设置1个托辊作为主缆索股牵引、行走通道。在托棍两侧用25×250mm的木板铺设2条走道。共设3道扶手绳，上层采用外挤PE护套钢绞线，下二道采用φ7mm高强钢丝。猫道转换：由于体系转换后，通过横梁用Φ16的钢丝绳将猫道面捆吊在主缆上，每6米一道，用倒链滑车收紧，使猫道面至主缆中心的距离控制在1～1.2m范围内。猫道索的放松应上下游和顺桥向对称。猫道结构见图附录3-18示。图附录3-18猫道结构图⑶.紧缆主缆采用PWS方法架设编制，架设时先将48束预制平行钢丝索股编排成六角形截面，初紧整圆后用挤紧机挤成圆形，挤紧时应及时用镀锌钢带捆紧。截面挤紧的孔隙率一般部位为20％，索夹部位18％。6.索夹与吊索：⑴.索夹①.结构简介：全桥共计有三类索夹：a、连接主缆与吊索的吊索索夹；b、用于主缆定型的紧箍索夹；c、主索鞍及散索鞍出口处防护密封的封闭索夹。全桥索夹均采用右左对合型。索夹在工厂配套加工，整体发送到现场，为铸钢件。②.安装方法：主缆挤圆后，索夹由塔顶向锚跨处逐只安装，-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工利用紧缆机支撑架吊运至相应标记位置，靠近主塔的索夹直接用塔吊安装。安装需准备定位，绝对不允许发生扭转。索夹安装程序如下：a.完成紧缆作业后，应在夜间风速小而且温度稳定时(0:00---5:30)，沿主缆纵向根据设计里程用全站仪测量并定出索夹的设置位置，且作出明显标志。b.拆除索夹位置的缠带，安装索夹，对准左右对应的索夹。然后将紧固螺栓插入索夹，用于斤顶同时对全部螺栓紧固到图纸规定的张力。索夹必须在标线的±10mm偏差范围内进行架设，主缆顶面中心线与索夹顶轴线偏差不得超过±3mm。索夹安装见图附录3-19示。图附录3-19索夹安装示意③.索夹高强度螺杆张拉索夹螺栓至少应分三次进行预紧：①体系转换前，全部索夹必须分级紧固至设计吨位，才能进行吊索安装夹；②吊杆安装完成，体系转换前后进行第二次紧固；③桥面铺装后进行第三次紧固。在高强度螺栓张拉过程中，为确保螺栓拉力达到设计吨位，除了以上三次全面张拉外，在体系转换过程中，还要对高强度螺栓进行抽检，发现拉力损失的及时补上。每个索夹要分级施拧，前后上下螺栓要同步对称施拧。高强度螺栓的螺杆超长端一律设在主缆外侧。索夹的螺杆采用M30高强度螺杆，两端均带丝扣，每根M30螺杆设计拉力为355kN，施工施加预拉力采用390kN。采用YCW60穿心千斤顶20台为主要张拉设备，配备0.4级精密油表，使用前，对应标定。在高强度螺栓索力的检查、中间级索力的施工辅以扭矩扳手和检查扳手。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工⑵.吊杆①.结构简介：a.采用垂直吊索形式，顺桥向均设27对吊索，前25对为柔性吊索，后两对为刚性吊索，每个吊点共2根吊索，相距400mm，共200根。b.柔性吊索采用预制平行高强镀锌钢丝索股（PWS）为索体，吊索索体为73Φ5.1的镀锌高强钢丝，外包6.0mm厚PE进行防护，抗拉标准强度1670Mpa，松弛值1000h应力损失＜2.5%；上接头采用铰销接头，铰销均配有SF-1聚四氟乙烯衬套，下接头采用锚头直接锚固在主梁的锚箱上，且设置球面锚垫板，以便于适应吊索的变形。c.刚性吊索采用材质为40CrNiMoA的钢棒，为单吊杆，分两节，上面一节上下均采用销接接头，并配SFT-3聚四氟乙烯衬套。下面一节上端为叉形耳板与上一节连接，下端采用螺母锚固在锚垫板上，且设置球面锚垫板。全桥共8根。d.吊索下端设置减震器和防水装置，减震器由哈夫刹铁、外壳和阻尼圈组成。e.吊索锚头：吊索上下锚头均采用冷铸锚，上锚头由锚杯与连接板螺纹连接，下锚头采用张拉端锚具与主梁锚箱连接。②.施工方法：安装好所有索夹并紧固完后，即安装吊索。吊索安装顺序根据张拉顺序，依次从1号吊索向27号吊索安装。靠近索塔的1～3号吊索直接用塔吊安装，靠近锚跨的16～27号吊索用桥面吊机安装，4～15号吊索需在梁面设置卷扬机，在主缆上布置滑车组起吊安装吊索。③.调试与防护：吊索冷铸锚头及减震架对称调试，满足设计要求后，安装吊索护套及防雨水的护罩。7.体系转换：⑴.概述①.吊杆上端与索夹销接完成后，即可将吊杆下端的热铸锚头通过吊杆上的连接杆张拉到位；②.体系转换过程是各构件应力、应变重分配的过程，此期间，应力变化最大的为钢箱梁，达160MPa，变位最大的为主缆，跨中将下挠约7m，钢箱梁跨中上抬约1m多，最终形成主缆受拉、整个主梁受压的自锚系统。③.吊杆的应力，在体系转换过程中远大于成桥受力状态，其中也包括张拉接长杆等配套设施。④.主要构件变位大，随着主跨主缆逐渐加载，塔的安全偏位的控制是通过主索鞍的预偏分级顶推来实施的，主梁的压缩达到17cm，期间各主体结构墩、临时墩、组拼平台都相对产生摩擦力，有相对滑动趋势，因此应采取防止突然滑动的安全措施。⑤.-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工吊杆张拉作业面广，8~25号索均为3根吊索同步张拉，两幅桥同步共24根吊索要求同步拉，同时达到控制目标，难度甚大。各张拉设备、张拉杆件均需具有较强的互换性。⑥.接长杆在梁面下张拉延伸出来最多约4m，桥下航道繁忙，张拉作业频率高，安全措施均应到位。⑵.准备工作①.在张拉吊杆前应对主缆线形，索塔、鞍座等的变位进行测量，并按照设计要求的加载方式，按顺序张拉吊杆，使吊杆下端的锚头锚固于钢箱梁的锚箱内；②.施工平台为小型角钢焊接而成的空间桁架。施工平台均安装走行滚轮，可拖拉行走，或者桥面吊机直接吊装就位。③.张拉杆、楔形垫板、锚杯、千斤顶的安装整体张拉系统包括撑脚、千斤顶和工具锚组成。张拉系统部件重量大，安装时借助倒链滑车将撑脚、千斤顶、工具锚依次安装。千斤顶多次行程，完成吊索的张拉。④.张拉设备、顺序、索力控制所有吊索张拉均采用YCW150型千斤顶，并配备0.4级精密油表，为使索力同步，双吊杆处两台千斤顶应串联使用。为使每根索中索力均匀，采用等张拉值法进行张拉，以控制压力表读数为准，传感器读数进行监测。挂索前，将监测传感器安装张拉螺母与千斤顶活塞之间。⑶.吊索张拉施工步骤及操作要点：①.调索原则：从近塔1#吊索向边跨27#吊索依次张拉，其中1#～7#索、26#、27#这8根索直接一步张拉到位；8#～10#、25#4根索两步张拉到位；11#～24#14根索三步张拉到位。②.索塔鞍座顶推：a.在体系转换过程，为保证索塔根部不出现拉应力，索塔顶主索鞍要随着吊索张拉的同时逐步向跨中侧顶推，整个体系转换中共分5次。具体操作步骤见表1。b.鞍座的纵向顶移是在索塔每个鞍座的南岸塔帽旁安装施顶反力架，在反力架与鞍座间安放2台3000kN千斤顶水平施顶，每个鞍座2台千斤顶并联，总计8台顶同步施顶纵移。鞍座底板顶面保持清洁并设置聚四氟乙烯板及减摩剂使顶推鞍座力减小。c.具体操作步骤见表附录3－2。d.待吊索全部安装张拉完，经测量，鞍座位置符合设计要求后，将座体与底板按设计要求锁定。⑷.注意事项：①.单根吊索张拉力在调索时最大达到120t，远大于成桥状态时50t的受力水准，故施工时吊索安全系数最小，除了采用高精度仪表外（0.4级），在调索过程中，分六级逐步张拉，在保证线形的同时，严格控制其张拉力不得大于120t/单根；-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工②.由于此桥四个主缆面共一个索塔，任何一个吊索的变化都会影响到其他吊索的受力，要求调索时四个主缆面的吊索都须同步进行，同一编号吊索张拉必须同步，任何情况下索力相差不得大于5t，相应主索鞍顶推也要求绝对同步顶推，要求每次顶推量为5cm，不得过量；③.在调索过程中，以力为主，兼顾线形，在吊索安装之前，应对其无应力长度做标记，张拉过程中，如线形与索力相差较远，应立即停止，查清原因，再进行下道工序；④.在调索过程中，严格控制塔的偏位，任何情况下不得大于10cm；⑤.调整8#~25#吊索时，由于不能一次到位，要求操作人员及时采取临时锚固，以免千斤顶受力时间较长。⑥.所有调索时间均应在夜间温度稳定的时候进行调整，并且在调索开始时，钢箱梁上不得堆放任何杂物，梁面吊机也得开至混凝土锚跨侧；⑦.由于两幅桥同号吊索要求绝对同步，张拉步骤又多，为保证在体系转换过程中的安全，要求在多根吊索同时张拉的情况下，每张拉完一级时，要立刻拧紧锚垫板下的张拉杆锚固螺母，再进行下一级张拉；⑧.体系转换过程中，梁逐步脱离临时墩，跨中中间最大达1m多，主索鞍的顶推还会使主梁标高下降，注意超垫垫板不得过高，使空隙保持在2cm左右。表附录3－2体系转换步骤步骤操作内容步骤操作内容1、主索鞍顶推20cm，每次顶推5cm，分四次进行；2、张拉1号吊索至设计位置；3、张拉2号吊索至设计位置；4、张拉3号吊索至设计位置；5、张拉4号吊索至设计位置；6、将主索鞍顶推30cm，每次顶推5cm，分六次进行；7、张拉5号吊索至设计位置；8、张拉6号吊索至设计位置；9、张拉7号吊索至设计位置，张拉8号吊索1000kN；10、主索鞍顶推28cm，每次顶推5cm，分六次进行；11、张拉9号吊索至1000kN,张拉8号吊索至设计位置；12、张拉10号吊索至2000kN，9号吊索张拉到位；13、张拉11号吊索至2000kN，张拉10号索到位；14、主索鞍顶推35cm，每次顶推5cm，分七次进行；15、张拉13号吊索至2000kN，张拉12号吊索至1500kN，张拉11号吊索至设计位置；16、张拉14号吊索至2000kN，张拉13号吊索至2000kN，张拉12号吊索至设计位置；17、张拉15号吊索至2000kN，张拉14号吊索至2000kN，张拉13号吊索至设计位置；18、张拉16号吊索至2000kN，张拉15号吊索至2000kN，张拉14号吊索至设计位置；20、张拉18号吊索至2000kN，张拉17号吊索至2000kN，张拉16号吊索至设计位置；21、张拉19号吊索至2000kN，张拉18号吊索至2000kN，张拉17号吊索至设计位置；22、张拉20号吊索至2000kN，张拉19号吊索至2000kN，张拉18号吊索至设计位置；23、顶推主索鞍28.8cm，每次顶推5cm，分六次进行；24、张拉21号吊索至2000kN，张拉20号吊索至2000kN，张拉19号吊索至设计位置；25、张拉22号吊索至2000kN，张拉21号吊索至2000kN，张拉20号吊索至设计位置；26、张拉23号吊索至2000kN，张拉22号吊索至2000kN，张拉21号吊索至设计位置；27、张拉24号吊索至2000kN，张拉23号吊索至2000kN，张拉22号吊索至设计位置；28、张拉24号吊索至2000kN，张拉23号吊索至设计位置；29、张拉25号吊索至2000kN，张拉24号吊索至设计位置；30、张拉26号吊索至1000kN，张拉25号吊索至设计位置；31、张拉26号吊索至设计位置；32、张拉27号吊索至设计位置，至此完成所有吊吊索的张拉。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工19、张拉17号吊索至2000kN，张拉16号吊索2000kN，张拉15号吊索至设计位置；8.缆吊系统防护涂装：在吊杆安装完成后进行主缆缠丝，然后进行总体涂装。⑴.材料：平胜大桥主缆防护涂装工程共拟订用六种主要材料：即用于主缆缠丝前密封防护用的9501B不干性密封膏，与主缆同寿；用于主缆缠丝后密封防护用的HM106聚硫密封剂，保质30年；用于表面涂装用的XF06-2磷化底漆、881-D02环氧云铁底漆、881-Y01丙烯酸聚氨酯面漆，保质15年。以及相关配套用的BC-1表面处理剂、X-7、X-10专用稀料等辅助材料。上述材料在保质期内和保质期后均可复涂、更新维修,可确保主缆防护安全。⑵.施工方法①.主缆部分a.主缆缠丝区部分：按工艺要求清洗干净表面后，按如下顺序涂装：·缠丝前先刷涂XF06-2磷化底漆1道，干膜厚度10µm；·涂覆9501B密封膏，平均厚度为2500µm；·缠丝后刷涂XF06-2磷化底漆1道，干膜厚度10µm；·刷涂881D02环氧云铁防锈底漆，共2道，干膜厚度80µm；·刮涂HM106密封剂，共3道，平均厚度2000µm；·刷涂881Y01聚氨酯面漆，共3道，干膜厚度120µm；·主缆顶部按要求制作防滑涂层。主缆防护涂装结构示意见图附录3-20。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工图附录3-20主缆防护涂装结构示意图b.主缆不规则段部分：该部分为索塔鞍座两侧主缆引出段和散索鞍座主缆入口段，由于外形限制不能缠丝，自鞍体侧壁开始至第一个封闭索夹止。按工艺要求清洗干净表面后，按以下顺序涂装：①.刷涂XF06-2磷化底漆1道，干膜厚度10µm；②.HM106密封剂填平主缆缝隙，将主缆表面整形为相对圆滑过渡的曲线；③.用高强玻璃布涂HM106密封剂进行缠绕，共缠二层玻璃布及密封剂，平均厚度5mm；④.刷涂881Y01丙烯酸聚氨酯面漆3道，干膜厚度120µm。非缠丝区主缆段密封结构示意见图附录3-21图附录3-21非缠丝区主缆段密封结构示意图-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工图附录3-22索夹环缝密封结构示意图②.索夹部分a.主缆与索夹交接环缝部分：主缆缠丝后，刮涂HM106密封剂时，直接过渡对环缝进行缝外密封，密封结构尺寸1/2×30mm×30mm，示意图见图附录3-22。b.索夹对接缝部分：用HM106密封剂进行缝外密封，缝隙密封结构尺寸为10mm×30mm，以填满表面缝隙为准。c.索夹表面涂装部分：在完成上述密封工序后,进行表面清洗,按下列顺序涂装：·刷涂XF06-2磷化底漆1道，干膜厚度10μm；·刷涂881D02环氧云铁防锈底漆3道，干膜厚度120µm；·刷涂881Y01丙烯酸聚氨酯面漆3道，干膜厚度120µm。③.散索段涂装部分、检查走道：经表面清洗后,按下列顺序涂装。·刷涂881D02环氧云铁防锈底漆3道，干膜厚度120µm；·刷涂881Y01丙烯酸聚氨酯面漆3道，干膜厚度120µm。④.鞍座、鞍罩、吊索、上下锚头、锚室散索锚具及拉杆连接器等表面涂装部分：经表面清洗后,按下列顺序涂装。·刷涂XF06-2磷化底漆1道，干膜厚度10µm；·刷涂881D02环氧云铁防锈底漆3道，干膜厚度120µm；·刷涂881Y01丙烯酸聚氨酯面漆3道，干膜厚度120µm。⑤.鞍座顶口处密封部分：先将鞍座顶口处索股表面、垫板、螺栓等部位清洗干净，用HM106密封剂将鞍座盖板、侧挡板与鞍座相接的缝隙及接缝部位密封，然后用刷涂881Y01丙烯酸聚氨酯面漆3道，干膜厚度120µm。9.桥面铺装：-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工采用5cm厚改性沥青混凝土。四、武汉阳逻长江大桥简介武汉阳逻长江公路大桥主桥是跨度为1280m双塔单跨钢箱梁悬索桥，悬索桥总体布置见图附录3-23。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工图附录3-23悬索桥总体布置示意图悬索桥各主要组成构造简介如下：1、索塔索塔为分离式H型空间结构，桩基础、分离式承台。塔高164.215m，设置上下预应力混凝土结构横梁和箱形截面钢结构剪刀撑。塔柱为普通钢筋混凝土结构、空心薄壁截面。参见图附录3-24悬索桥主塔布置示意图。2、锚碇锚碇结构长70.5m，宽54m，高46m，混凝土总数量达87440m3，无粘结预应力钢绞线锚固系统及前后锚室左右分离，锚体连为整体。锚碇的施工：主要包括基坑开挖及防护、锚体混凝土浇筑及锚固系统施工三大部分。⑴.基坑开挖对于松散的表层土层，采用挖掘机直接开挖装车，自卸汽车运输；进入岩层后，采用爆破加机械开挖除土。基坑开挖至基底2m时，严禁爆破开挖。基底岩面应留0.5m厚岩层在浇筑混凝土垫层前突击开挖，开挖完成后，随即浇筑300mm厚C20混凝土垫层，防止基底受水浸泡，降低基底承载力⑵.锚碇开挖边坡的防护锚碇基坑边坡的防护主要采用以下两种类型的边坡防护：第一种，在强风化岩层上部的卵石、土层中及坚实完整的下部岩层中，边坡的防护采用锚杆挂网喷射混凝土防护。第二种，在松散、破碎的岩层中，边坡的防护方法是：在第一种边坡防护的基础上再加预应力锚索，锚杆。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工图附录3-24悬索桥索塔布置示意图-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工⑶.锚碇钢筋混凝土施工锚碇按设计分为4大锚块、左右散索鞍支墩及基础，块间设2m宽的后浇段，每一块均可单独施工。分块后的锚碇块体仍属于大体积混凝土，据监控设计分层施工，分层厚度为2m。参见图附录3-25锚碇施工分块示意图。在每层混凝土体内布设循环冷却水管，循环水管采用φ42.3×3.25输水黑铁管，冷却水管水平及竖向间距均为1.0m，距离混凝土外表面距离不大于0.75m，进、出水口之间冷却水管的长度不超过150m。同时设置混凝土温控设施，对混凝土的内外温度进行监控。⑷、主缆索股预应力管道定位支架的施工为保证主缆索股预应力管道位置的正确，采用钢结构桁架定位。参见图附录3-26、图附录3-27。第一部分：由于散索导管的排列在竖向是一个较整齐的成列排列，共9列，根据这一特点，将散索导管分成9列成放射状竖直排列的排架，排架由两片3×3m网格平面钢桁架夹索导管组成，平面钢架单根杆件在工厂制造，并在工厂完成试拼，在锚址附近拼装成排架整体。图附录3-25锚碇施工分块示意图第二部分：由前龙门架梁及后龙门架梁组成。先安装前后龙门架梁，在龙门架梁上放出各索股-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工导管排架的位置，再分片吊装索导管排架就位，排架搁于前后龙门架梁上并与龙门架梁焊接固定，排架与排架之间的连接由现场自行焊接。图附录3-26预应力锚固系统结构图图附录3-27预应力管道定位架立面布置图-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工⑸、散索鞍支墩施工为保证散索鞍安装位置的正确，采用预埋钢结构桁架定位。在浇筑下一层混凝土时，精确定位安装预埋定位桁架，以方便准确安装散索鞍座。3.索鞍⑴.主索鞍：为铸焊结合鞍座，鞍槽用铸钢铸造，底板由钢板焊成，安装在塔顶设置的底座格栅上。鞍体分成两半，吊至塔顶后用高强度螺栓拼接。半鞍体吊装重量不超过60t。主索鞍在吊装时设有一定预偏量，并在钢箱梁吊装开始到成桥过程中根据监控值分阶段逐渐顶推到最终设计位置。塔顶设置临时吊架进行主索鞍的吊装。其各部件的安装顺序根据索鞍组成的结构形式及安装位置确定。⑵.散索鞍：由鞍槽、鞍座和底座组成，材料为铸焊结合的混合结构。散索鞍安装的质量控制主要在于下底板的安装。在底板处设置可调支架，利用50t履带吊安装螺栓及底板，图附录3-28散索鞍及安装支墩示意图通过支架上的微调装置，按图纸规定的鞍座里程、间距、标高、角度等位置数据尺寸进行精确定位后固定，然后进行散索鞍支墩混凝土浇筑。吊装散索鞍底座，通过螺栓与底板连接固定。利用两台250t汽车吊抬吊散索鞍吊，鞍体就位需在鞍体下端设临时支架，散索鞍调整至“空缆位置”后，与散索鞍支架连接牢固。参见图附录3-28散索鞍及安装支墩示意图。4、猫道架设施工猫道由承重索、猫道面层、扶手索、猫道门架、横向天桥、锚固体系等组成。猫道承重索、扶手索等的架设主要利用已架设好的导索和临时轨道支承索往复在空中对称架设。猫道面层分段在工厂预制成卷状，吊运至塔顶沿猫道索逐段拽拉下滑，逐段安装，直至跨中合拢。横向天桥在塔顶安装，并随同猫道面层被拽拉下滑到位，而后安装扶手索和栏杆网。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工5、主缆施工⑴、主缆牵引系统安装在猫道系统安装调试完成后布置主缆牵引系统，主缆牵引系统由放索系统、拽拉系统、轨道运输系统。①.放索系统布置于北锚碇处，与之相配套的有放索支架，放索场龙门吊机等。②.牵引索系统：牵引索采用φ36mm不旋转钢芯钢丝绳，全长4800m，向专业生产厂家定制，并要求此钢丝绳不能有油污等。牵引索两个端接成环形。牵引索在南锚碇上均配有锚固支架及相应的可随张力变化而改变的平衡重，在主塔塔顶及猫道上另设支承门架，主牵引绳通过门架上导向滑车及猫道上PPWS导向滚轮支承。导向轮间距设置以主缆在两导向轮之间垂度不大于200mm控制。见图附录3-29。主缆端锚通过拽拉器与循环索连接，起动南锚碇卷扬机，将主缆一端从北锚碇拽拉至南锚碇，形成主缆牵引系统。图附录3-29牵引索走线示意图⑵.主缆架设主缆有154根通长索股，北边跨加设8根索股（背索）。每股索股由127丝Φ5.3mm-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工的高强钢丝组成。主缆架设总体施工布置为：北锚碇后设存索区，安装60吨龙门吊机和放索支架；南锚锚后设一台25吨主牵引卷扬机；设置独立的小循环式牵引系统，以满足下游侧架设主缆的需要。主缆架设总体施工方法为：龙门吊机将索盘从存索区吊放在北锚碇后的放索架上，将锚头固定在拽拉器上与牵引索相连接，驱动牵引索带动索股沿支承滚轮向南锚运行。牵引过程中及时纠正索股的扭转、弯曲及松散变形等。索股到达南岸将两端头分别临时固定，在各鞍座处整形后起吊横移置于鞍座预定位置，索股理顺，两端锚头引入锚固系统，经垂度调整在鞍座处锁定，进行锚固力调整并锚固。⑶.紧缆本桥主缆北边跨索夹内、外直径分别为φ826、φ847mm，中跨和南边跨索夹内、外直径分别为φ837、φ858mm，空隙率20%，索夹处空隙率18%。主缆挤紧分预紧缆和正式紧缆作业，是将已按设计要求排列顺当的散状高强钢丝束，经人工初整圆后，用缆索紧缆机向心挤紧，达到设计要求的工作。施工顺序：预紧缆→空隙率计测→打钢带→紧缆机组装→紧缆机就位及调整→主缆紧缆→空隙率计测→打上钢带→紧缆机放松→紧缆机移动→紧缆完毕；紧缆方向：先从塔顶向跨中挤紧，再从塔顶向锚碇挤紧紧缆完成后，由于自重的作用，主缆横向尺寸往往大于竖向尺寸。如果不圆度太大将对后续工序施工造成影响，要加以限制。6.索夹安装本桥索夹共有9种，除了中跨安装吊索的索夹外，还有夹紧边跨主缆的索夹和安装缆套的锥形索夹。每根螺杆的设计初紧力为70t，在加劲梁吊装完成和主缆防护之前，再经过两次张拉，补足螺杆拉力。利用缆索吊机作为安装索夹的运输、装吊设施（靠近主塔时可以利用主塔的塔吊进行索夹的安装）。索夹利用载重汽车运输到桥塔下，利用塔吊把索夹吊至塔顶，然后用工具螺栓和临时定型构件固定好上下两半索夹，利用缆索吊机运输索夹到安装的位置。在索夹位置安装临时钢管支架，安装倒-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工链滑车，作为安装索夹的吊装装置。先将索夹放在猫道面上，拆分为上下两部分，利用5t缆索吊将上半索夹安装在主缆上方的设计位置，将索夹的下半部分吊在主缆一侧，然后从主缆的另一侧放下吊绳，将索夹下半部分的另一侧吊起，使两侧达到同一高度，再一起吊升与上半索夹合拢，并按规定导入螺杆轴力，并按设计和规范要求采用螺栓拉伸器分次进行张拉，完成索夹的安装。7.猫道转换猫道转换的内容包括拆除猫道上的横向天桥和门架，把猫道悬挂在主缆上，解除猫道承重索的锚固等。阳逻桥采取在紧缆完成以后，立即拆除猫道横向天桥和门架。首先利用葫芦把猫道门架和塔顶卷扬机相连，然后解除猫道门架和门架承重索的联系，后利用牵引绳的牵引系统把门架运输至主塔附近进行拆除。再利用缆索吊机把猫道横向天桥拆除，即把缆索吊机开到需要拆除的横向天桥旁，利用钢丝绳或倒链滑车把横向天桥吊挂在缆索吊机的上，解除横向天桥和猫道的连接，利用塔顶卷扬机牵引缆索吊机把横向天桥运输到塔顶附近，再利用塔吊把其吊至主塔下，完成横向天桥和猫道门架的拆除。在进行钢箱梁吊装之前，需要进行猫道面网的吊挂，即用钢丝绳在主缆上绕一周，然后套在猫道承重索上，把猫道面网吊挂在主缆上，完成猫道面网的吊挂，在进行猫道面网吊挂的同时，需要把猫道承重索在锚碇处的锚固解除，使得承重索处于松弛状态，连同猫道面网一起悬挂在主缆上。见图附录3-30。图附录3-30猫道吊挂示意图8.吊索安装武汉阳逻长江公路大桥的吊索的安装基本上采取天顶小车配合运输再下放的方法。将吊索用塔吊吊至塔顶，上耳板与前天顶小车连接，下耳板与后天顶小车连接，起吊前应该对吊索进行编号。运送至安装位置后，通过天顶小车上倒链滑车-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工将吊索往上提升，直接插入索夹耳板，对准销孔，安装销轴及挡板。将装位置处猫道面开孔，解除后天顶小车上下耳板连接，并缓慢下放，使吊索穿过猫道面，自然垂直，完成吊索的安装。在起吊和放松过程中，应防止吊索发生扭转、碰撞。9.钢箱梁架设主跨钢箱梁段分A、B、C三种类型，全桥共80个节段。其中：端梁为A型、梁段重量为255.4t，标准梁节段B型、梁段共38节段、吊重为222.7t，C型梁1节段、吊重为233.5t。见图附录3-31。图附录3-31钢箱梁横断面图钢箱梁在工厂分段制造，水运到桥位处，自中跨至塔边由两台缆载吊机南北向对称吊装。⑴.水中区域的钢箱梁采取运输船直接拖至吊装处，由缆载吊机提升架设。见图附录3-32、图附录3-33。图附录3-32缆载吊机平立面示意图-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工⑵.岸滩无水区域箱梁的架设及塔柱处端箱梁（A型梁）的架设由于北主塔位于岸滩上，北岸有20m范围的箱梁船舶无法运输至桥位箱梁节段正下方，此部分箱梁节段架设方案为：设置栈桥运输道，由缆载吊机将箱梁提升至栈桥运梁台车上，移至设计箱梁节段位置的下方，由缆载吊机吊装。图附录3-33缆载吊机平立面示意图索塔处端节段箱梁没有吊索，其一端伸进塔柱约4.0m，一端悬出塔柱约9.5m,设置临时钢支架荡吊到位。⑶.随着箱梁节段吊装的进行，两相邻节段梁底板间下缘张口逐渐减小至计算值时，即进行梁段底板临时连接件的连接，进行主梁现场整体焊接工作。10.缠丝在二期恒载铺装之后，必须对主缆进行缠丝油漆等防腐处理。缠丝就是用专用的缠丝机在主缆表面嵌涂密封膏之后，将Φ4mm的镀锌软质钢丝均匀密缠在主缆上，封闭索夹的各部缝隙，最后在其表面涂装油漆达到防腐的目的。主缆的缠丝及防腐、安装走道工作在活动平台上进行。　主缆缠丝施工顺序：先中跨，后边跨，从低往高。分别从跨中向塔顶和从锚碇向塔顶缠丝。开始缠丝前，缠丝机应进行标定，以确保缠丝张力。11.附属设施安装-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工本工程附属设施安装包括：主索鞍鞍罩安装、主缆检修道安装、主缆缆套安装、伸缩装置安装、支座安装等。⑴.鞍罩安装在桥面铺装、主缆缠丝及防腐完成后，即可进行鞍罩安装。鞍罩安装前应按图将骨架、内外侧围壁及顶棚分别加工到位，在地面拼装。将骨架和顶棚安装在一起，焊接注意保证棚顶弧度，焊后清渣、修磨焊缝。安装内、外侧壁板，割除多余部分后焊接，焊后清渣、修磨焊缝。安装各防水密门。将鞍罩整体吊装到塔顶就位，并与预埋钢板焊接。依次安装端罩、补板及斜梯、鞍罩顶护栏，并进行防护涂装。⑵.主缆检修道安装在主缆防护完成之后，拆除猫道之前，进行检修道安装。安装各地脚螺栓或支架。加工扶手绳、栏杆绳各组件，钢丝绳分别按260kN、68kN拉力下的长度下料，锚头、螺杆及锚头浇注合金按设计规定加工和检验。利用主塔塔吊将扶手、栏杆钢丝绳卷盘吊至上横梁处，利用两塔辅助卷扬机及猫道上简易滚筒将钢丝绳展放在猫道面上，利用倒链滑车将钢丝绳锚固在主、散索鞍支架上，扶手绳及栏杆绳安装后通过螺杆调节长度，拉紧。安装检修道立柱、横梁、防水套、斜梯后，按设计要求统一防护涂装。⑶.主缆缆套安装缆套在主缆防护工作全部结束及主索鞍罩及锚碇前锚室前墙完成后安装。缆套安装前应在主缆钢丝表面喷涂防护漆。首先安装缆套连接件及锥形索夹接口处安装密封条；然后将拼装条板装上密封垫片先与下半只缆套用螺栓连接后，将其就位；再安装上半只缆套并上紧连接螺栓；最后与主缆缠丝段统一进行防护油漆喷涂。⑷.伸缩装置安装按图纸要求检查结构物上伸缩装置预埋件，运抵现场的伸缩装置验收合格后移至安装位置，在厂家技术人员指导下，按伸缩装置说明要求和安装步骤进行施工。⑸.钢箱梁支座安装塔柱下横梁顶的钢箱梁支座全桥共有8个，支座在端主梁吊装前采用索塔施工塔吊辅助安装。其安装顺序为：复测支承垫石顶面标高、跨距、检查预留锚栓孔位置和深度→支承垫石顶凿毛“找平”→测量放出支座中心十字线→支座部件组装检查→摆放支座→（安装主梁）→安装支座连接螺栓、锚栓→测量、检查→压注地锚栓孔锚固砂浆。⑹.维护检查车安装-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工维护检查车在随箱梁运抵工地之前，均应经运行试验，合格后方可安装使用。维护检查车按图纸要求正确安装。13.主缆涂装防护主缆包缠完了后，应根据图纸要求进行涂漆。首先分别对主缆紧缆后和缠丝后的表面进行除油、清洗、修补。再喷漆、刷涂及漆膜完工前休整。14.猫道拆除钢箱梁吊装完成后，通过塔顶卷扬机放松猫道，让其落到钢箱梁上。猫道拆除的工作内容包括：猫道改吊绳、侧网、扶手索、猫道面网、猫道底板构件、猫道承重索等。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工五、长沙三汊矶大桥一、工程概况三汊矶湘江大桥是长沙市二环线上城市Ⅰ级主干道北环线的一个重点工程，自西向东起讫桩号里程为K40+984.350m（K40+500m，含西引桥），至于桩号里程为K42+561.350m（K42+700m，含东引桥），大桥主桥全长1577m(2200m)，桥面宽29m，中央机动车道23m（双向六车道），两侧非机动车和行人混合道宽各3m。全桥从西向东由西岸布置为（边孔8×65m跨预应力混凝土顶推连续箱梁）+（主孔70+132+328+132+70m自锚式悬索桥）+（东岸边孔5×65m预应力混凝土顶推连续箱梁）组成。主桥为双塔三跨自锚式悬索桥，边孔引桥采用预应力混凝土顶推连续箱梁。见附录图3-34。二、双塔三跨自锚式悬索桥简介1、主塔基础及塔柱主塔11#、12#墩基础为φ2.4m钻孔桩基础，每墩共18根，上下游各9根，桩基均为嵌岩桩基础，桩基嵌入微风化板岩；桩顶设承台，承台为上下游独立圆形承台，厚5m，直径17m；承台顶设置塔柱，上下游塔脚之间设4m高横系梁，主塔设计为花瓶形，下塔柱外倾，上塔柱内倾，塔柱为钢筋混凝土结构，上下游塔柱之间设置2道横梁，分别为下横梁和上横梁，横梁均为预应力钢筋混凝土结构。下横梁上设支座支撑钢加紧梁，上横梁以上设置鞍室和塔冠，鞍室为钢筋混凝土结构，鞍室以上塔冠为钢结构和避雷针（上横梁以上含避雷针总高度为1893cm），塔高自承台起算至避雷针顶高度分别为119.685m和118.379m。2、主桥上部结构⑴、主孔上部结构采用双塔三跨自锚式悬索桥,中跨328m，边跨132m，在两端分别设置70m的边跨。⑵、悬索桥加劲梁为扁平闭口流线型单箱5室结构钢箱梁，5跨连续梁全长732m；钢箱梁截面主要尺寸为：桥轴线处箱梁净高3.6m，桥面做成2.0%的双向横坡，箱梁全宽35.0m（含风嘴），主梁宽27.0m,两侧人行道及风嘴为4.0m。⑶、全桥共设两根主缆，主缆中心距为25m，每根主缆由37股预制平行钢丝索股组成，每股预制平行钢丝索股由127根直径5.1mm的镀锌高强钢丝组成。主缆索股两端设置套筒式热铸锚锚头，索股锚头穿过钢箱梁上设置的锚箱后通过垫板锚固于钢箱梁上，索股锚头将平行钢丝在铸钢制成的套筒内散开，再灌注锌、铜合金。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工图附录3—34三汊矶桥式布置图第60页-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工主缆索股长度（中心处）为680.674m(在温度200C时)，单根索股重量为20.366kg/m，全桥索股重为1025.94t。主缆在吊杆安装完成承受箱梁恒载后缠丝防护，缠绕钢丝采用Φ4.1mm镀锌钢丝，钢丝公称抗拉强度α不小于550MPa，钢丝总重24.493t。⑷、全桥共设吊索244根，其中近锚箱侧共4处8根短吊杆采用刚性吊杆，其余共236根吊杆采用柔性吊杆。①、柔性吊杆采用平行钢丝索股，外套PE防护层，每根吊索由85丝直径Φ5.1mm的镀锌钢丝组成，吊索外径65mm，每个索夹下有两根吊索，吊索顺桥向间距为450mm。柔性吊杆长度由2.6597m至61.8260m不等，全桥共5907.3444m。柔性吊索上、下锚头均采用冷铸墩头锚。上端（固定端）锚头主要由锚杯、连接筒和叉形耳板构成，叉形耳板与锚杯通过螺纹连接。下端锚头为一铸钢件接头（含锚杯），接头通过可调度螺杆与钢箱梁连接座上的销轴连接，连接杆长度考虑留有±20cm的长度调节加工制作和施工引起的误差，为减小吊索在锚杯口处的弯折疲劳，吊索锚杯口处设置氯丁橡胶浇制的缓冲器，对长度超过20米的吊索设置减振架将一个吊点的两根吊索互相连接起来，以减少吊索的风致振动。②、刚性吊杆长度分两种，分别为1.9375和2.016m，吊杆采用Q345D钢材制作，上端耳板与吊杆为一体，下端用螺母锚固于锚拉板上，通过锚拉板上的调节螺杆固定于钢箱梁顶面的锚座销轴上。吊杆直径为105mm。⑸、自锚式悬索桥共设承重索鞍4个，索箍4个，散索箍4个，每个索夹对应两根吊索，共有索夹122个。①、塔顶主索鞍采用全铸式单纵肋分体式索鞍，索鞍以塔柱横桥向中心线分成两半，之间采用高强螺栓连接，索鞍分体后单件吊重约为15.45t。索鞍下底座板为一整体钢铸件，底板厚度10cm，底板单重13.402t。底板周边设置锚孔，采用Φ42的锚杆螺栓锚于塔顶，并通过锚于底板上的限位块约束索鞍在塔顶的平面位置。考虑在主缆安装和吊杆安装完成后索鞍的位置纵向调整，要求索鞍座体底面和底座板上表面，须具有较低的磨擦系数，使座体易于顶推。②、散索鞍：根据设计图，散索鞍位于钢箱梁上，散索点距主索鞍距离132米，距索股锚面9.795米，中心高程位于钢箱梁顶板。散索鞍由两个半圆形的铸钢件组成，两半圆弧间用M27高强螺栓将索股夹紧。散索鞍共4个，单重715kg，共重2860kg。③、索夹采用ZG270—-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工500铸钢制造，索夹采用销按带耳板，左右分半，两半索夹用10.9级的M30高强螺杆夹紧，接缝处以橡胶防水条防水，索夹吊索耳板吊孔设计与主缆中心线平行，并对称布置，全桥共有索夹122个，单重958.5～1387.5kg，全桥共重145573kg.索箍：根据设计图，在塔顶索鞍中心两侧7.5m和6.5m处主缆上设置一个索箍，全桥共8个，每个索箍重264.4kg，共重2115.2kg，索箍结构与索夹基本相同，但取消了吊耳。⑹、悬索桥支座采用球形支座和四氟滑板式支座，球形支座用于竖向承力支座，四氟滑板式支座用于钢箱梁横向限位支座，两个索塔下横梁与钢箱梁之间分别设置2个纵向阻尼器支座。3、桥梁其他附属结构⑴、索塔塔顶鞍室内分别安装一台抽湿机，保证鞍室内一定的湿度，以保护鞍座及主缆；钢箱梁内设置了工8台抽湿机及管路，防止钢箱梁内因湿度大而锈蚀。⑵、桥面人行道内外侧共设4道栏杆，桥中心线设置了中央分隔带。⑶、伸缩缝设置全桥共设置4道型钢伸缩缝，其位置及型号分别为：1号墩为320型、9号墩为720型、14号墩为640型、19号墩为320型。⑷、墩旁围栏及爬梯设置全桥3～17号墩盖梁外侧和主塔下横梁及塔柱四周均设置了墩顶检修平台，平台上铺设了镀锌钢格步板。在11、12号墩索塔边跨一侧设置了爬梯，通过爬梯检修人员可从桥面下到检修平台上。为方便索塔内部检查和检修人员上塔顶，在4个塔柱内均设置内爬梯可供人员上下。三、主要施工方案1、三汊矶自锚式悬索桥施工特点⑴、三汊矶大桥主桥为自锚式悬索桥，主跨328m。根据自锚式悬索桥的结构特点，施工时先施工钢箱梁，再安装悬索系统部分，位于竖曲线半径23999.145m上的全长732m的钢箱梁采用顶推安装就位，施工难度大。⑵、基础均为钻孔桩基础，直径为2.4m和3.5m。施工中根据地形地貌和地质情况采用了不同的施工方法完成桩基础的施工任务。⑶、主桥悬索桥施工为一个严密的系统工程，需多家专业协作单位共同完成。在业主、设计、监理的指导监督下，通过分项工程招标确定了多家有资质的单位分别完成了钢箱梁制作安装焊接、主缆及索夹制造、索鞍及吊杆的制作施工任务。⑷、-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工本工程工程量大，施工工期紧，本桥实际施工总工期仅月24个月，施工时根据自锚式悬索桥的结构特点，各项工作采用同步交叉施工。本工程除主体结构外因钢箱梁采用顶推施工，在水中需要修建顶推平台和临时支墩，按照钢箱梁顶推施工的特点，主墩和临时支墩的施工由一端向另一端进行，同时索塔施工亦与钢箱梁顶推施工同步交叉进行。施工时各工作面合理地同时展开，加快了施工进度。2、总体施工组织⑴、按照自锚式悬索桥的结构特点以及总工期目标，确定了悬索桥的的施工顺序及关键施工线路，施工工作分为现场施工以及专业产品采购两部分。①、开工时首先进行施工难度大的11#、12#索塔基础施工同时进行边跨9、10、13、14号墩基础施工以及钢箱梁顶推平台和临时墩的施工设计和现场施工，为保证总工期，主墩基础施工安排在2004年第一个枯水期内完成，同时下部结构及索塔施工和钢箱梁顶推平台及临时墩的施工以满足钢箱梁顶推施工进度要求。②、钢箱梁制造，缆索系统等专业产品需由专业厂家生产制作，在开工初期即根据现场条件确定采购方案，缆索系统构件一般运输较简单，通过考察比较，最终选定了新日制铁法尔胜缆索制作有限公司和巨力集团共同完成缆索系统材料构件的生产。钢箱梁节段重量体积均较大，通过现场制作方案和厂内制作运输现场拼装方案比较，以及对有资质钢梁加工厂家的考察比较，最终确定由武船重工厂内制作后，经水运通过长江→洞庭湖→湘江→进入工地现场吊装的方案。③、施工关键线路为：施工准备→基础及顶推平台施工→钢箱梁制作运输安装顶推→缆索系统安装→桥面系施工。⑵、自锚式悬索桥施工流程：施工索塔及下部结构、顶推平台和临时墩施工→钢筋梁顶推安装就位并中跨起顶一定高度→索鞍安装→主缆安装→索夹及吊杆安装→卸落钢箱梁至设计标高完成体系转换→桥梁附属结构施工3、索塔及下部构造施工⑴、承台施工：本桥除11、12号主塔墩群桩基础桩顶设置承台外，其余墩均为双桩双柱，均在墩位下沉围堰、封底后抽水进行承台施工；其中围堰下沉根据施工条件不同，11号墩为先下沉围堰封底，再成桩，施工承台；12号墩为先成桩、再下沉围堰封底施工承台，承台高5m，直径17m、钢筋模板安装好后一次性浇筑混凝土成型，承台混凝土按大体积混凝土施工要求进行施工，除在设计配合比时尽量降低混凝土内部水化热外，混凝土养护采用外部覆盖保温，内设冷却水循环降温系统的方法进行，确保大体积混凝土-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工不因内外温差过大而造成表面温度应力裂纹。⑵、索塔柱及横梁施工：①、主塔为下塔柱外倾，上塔柱内倾的花瓶形结构，墩柱两肢间设置下横梁（系梁）、中横梁、上横梁。索塔墩塔柱采用变截面钢筋混凝土结构，横梁为预应力混凝土结构。塔柱采用液压自爬模施工，施工标准节段高度为4.5m，模板高度为4.6m。在下塔柱设置三道拉杆，拉杆使用钢绞线，以抵消下塔柱外倾产生的附加拉应力。②、由于上塔柱内倾，施工过程中模板、钢筋、施工荷载、新浇筑混凝土重量的垂向分力将使上塔柱浇筑节段失稳而倾斜变形，为此，必须对上塔柱施工节段施加平衡顶推力。在两上塔柱中部相对位置埋设预埋件，待混凝土强度达到设计强度后，拼装钢管支撑用张拉顶施加顶力对顶，顶至设计吨位后用钢垫块在塔柱内侧进行抄垫。上塔柱钢管支撑共设置两道。③、下横梁采用在承台上设钢管立柱，柱顶分配梁上用贝雷梁搭设横梁施工承重支架进行现浇施工。上横梁施工采用在塔柱上预埋牛腿，在牛腿上搭设贝雷梁支架作为横梁施工的承重支架，进行横梁混凝土现浇施工。4、钢箱梁顶推法施工⑴、钢箱梁顶推总体布置：见图附录3-35双塔三跨自锚式悬索桥钢箱梁顶推施工布置图。①、根据大桥施工特点和总体施工组织安排，确定主孔钢箱梁顶推采用由西向东的单向顶推施工方案，即在主孔9号墩东侧设置顶推平台，钢箱梁节段在制作厂家用船只运输到9号墩西侧的龙门吊机提升站下方，由龙门吊机将钢梁提升后顺桥向移动在顶推平台上安装顶推。采用一端顶推可满足钢箱梁厂内制作水运吊装的要求，同时减少了另一端的平台，节约了费用。总共732m的钢箱梁在半径为24399.145m的竖曲线上进行顶推。②、钢箱梁全长732m，共分81个节段，标准节段长度为9m和12m，最大吊装重量220t，钢梁顶推平台（包括9号墩顶盖梁）考虑存放3节12m长钢箱梁节段，顺桥向长度36m（自9号墩中心线算起），横桥向宽度36m。钢箱梁顶推跨度最大为77m（根据主航道通航净空要求确定）在大于顶推跨度的墩跨设置临时支墩，顶推临时墩布置详见图附录3-35。③、滑道布置：钢箱梁顶推横桥向采用两根滑道，滑道横向距离22.8m，即顶推时采用单滑道，支承于钢箱梁的内侧腹板下方。滑道长度根据各支点受力情况确定，主墩和临时墩分别为4m和5m，顶推平台上设置了1m和1.5m两种滑道，滑道宽度按0.6m。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工图附录3-35横排图第65页-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工④、钢导梁设置：顶推钢导梁设计长度为48m，采用钢板焊接制成。导梁分节长度为8m，共分为下、下游2个单独导梁。导梁采用箱形断面设计，导梁与钢箱梁端部及导梁节段之间均采用螺栓连接，其中底板螺栓受拉，采用高强螺栓，其他部位螺栓为普通螺栓，按受剪控制设计。施工时所有螺栓均应拧紧，保证共同受力。⑵、钢箱梁顶推系统设置①、顶推滑道及滑板：钢箱梁顶推采用δ=12mm的MGE型滑板，滑板宽度按50cm制作，此种滑板承载力高，摩阻力小；为减小顶推过程中摩阻力，在滑板与不锈钢板之间再涂以硅脂，滑道在临时墩及顶推平台上为一钢板焊接而成的滑道梁，上贴δ=3mm不锈钢板。②、顶推牵引系统：钢箱梁顶推采用多点顶推拖拉，即在每个主墩和临时墩上均设置千斤顶拖拉钢梁向前移动，顶推时需在钢梁底部焊接临时反力座。顶推千斤顶采用ZLD100自动连续顶推泵站系统，每墩2个千斤顶共一台油泵。顶推拖拉杆采用6根Φ15.24m钢绞线。拖拉钢绞线长度不小于一个顶推跨度长。利用墩顶滑道前端的千斤顶拖拉连接于临时反力座上的钢绞线向前移动，为防止钢绞线束在施工安装过程中垂度较大，在梁底每隔3m左右设置一拆装式的支索器。⑶、钢箱梁顶推平台及临时墩设计与施工①、钢箱梁顶推平台及临时墩基础均采用钢管混凝土桩基础和上部钢管立柱，立柱顶设分配梁和顶推滑道，各立柱之间采用型钢联结成整体，使其既能够承受顶推过程中的竖向力，又能承受一定的水平力。②、施工时先插打钢管桩进入风化岩，在钢管桩内进行钻孔灌注桩的施工，灌注桩按嵌岩桩设计，桩底嵌入弱风化岩不小于3倍桩径。上部钢管立柱与钻孔灌注桩连接方法：灌注桩上部外围为较大直径的钢管，此钢管既是钻孔灌注桩施工护筒，又是基础与立柱钢管连接的过渡段，此钢管顶部采用扩大头与上部钢管立柱连成整体，上部荷载通过钢桩与混凝土之间的侧摩阻力传递到基础灌注桩上，灌注桩与钢桩具有足够的搭接长度，保证受力满足顶推施工荷载的要求。③、龙门吊机提升站设计施工：钢梁提升龙门吊机按最大设计吊重量220吨设计，采用双吊点，钢箱梁在内侧腹位置起吊，双吊点之间距离按22.8m设计，吊点距龙门吊立柱中心为8.85m。单点起吊重量110t，龙门吊机净跨39m，净高约14.7m(立柱高度加走行结构高度)。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工龙门吊机立柱和横梁均采用贝雷梁拼装。起吊天车采用固定式，一个天车上设7.5t卷扬机两台，5～6门滑车4个。龙门吊机走行结构采用轨道台车，一侧共75吨轨道台车3个。龙门吊机贝雷梁立柱与横梁和立柱与轨道台车采用特制构件连接。⑷、钢箱梁顶推施工小结①、钢箱梁安装线形控制钢箱梁的安装线形应以节段间的匹配来实现，应在工厂采用短线台座制作成设计线形，并设置临时联结在现场拼装，在平台上安装线形可通过测量相邻节段控制点的高差进行检查。线形控制好坏对悬索桥的吊杆受力和钢箱梁的内力影响较大。②、由于钢箱梁变形较大，易使滑道受力不均匀，可通过在滑道下方加设板式橡胶支座加大其变形量来改善滑道均匀受力状况。同时亦改善滑板的受力状况和减小顶推力，钢箱梁顶推力约为6～8%的重量。③、箱梁底板节段环焊缝处局部存在平整度较差的现象，虽不影响整体质量，但对顶推过程中喂滑板影响较大，应加强控制，同时焊后对滑道位置处的焊缝进行打磨处理。同时在钢箱梁底板单元下料时宜控制使纵向焊缝避开顶推滑道范围。5、悬索系统安装施工及体系转换⑴、自锚式悬索桥的施工与一般地锚式悬索桥施工的区别除存在施工顺序不同外（即其施工时先形成加劲梁在安装悬索系统），主要区别在于成桥前需进行一次体系转换，亦在主缆安装完成后通过吊杆受力将支撑于临时墩上的加劲梁荷载转换到主缆承受，三汊矶大桥体系转换的方法是通过将中跨箱梁起顶一定高度后保证吊杆在无应力状态下安装到位，然后再落梁，逐步使吊杆受力完成悬索桥的体系转换。⑵、采用无应力安装吊杆后落梁方法完成体系转换的优点是不需对吊杆进行张拉的设备，施工较简便；但对监控计算要求较高，对施工安装精度要求高，对吊杆需要调整时难度较大，同时需要较多的起顶设备材料。⑶、本桥体系转换顶落梁施工具体方法如下：①、在钢箱梁顶推到位后，根据施工流程，先按设计图纸的位置，在11、12号索塔处和10、13号墩钢箱梁节段内用混凝土预制块进行钢箱梁压重，然后利用临时墩LSD2～LSD5进行两索塔中间钢箱梁段的起顶工作，以满足吊杆无应力安装的需要。钢箱梁顶推施工时按照成桥线型标高顶推安装就位，按设计意图，主缆安装后安装吊杆前需将主跨328m跨中钢箱梁再起顶的高度为1.5m，才能将吊杆安装就位。-69- 中铁大桥局集团悬索桥施工吊杆安装完成后，再通过逐步落梁至设计标高使吊杆和主缆逐步承受钢箱梁荷载，完成自锚式悬索桥的体系转换。中跨钢箱梁的起顶和下落均通过主跨内4个临时墩支点滑道的升高和降落来达到目的。②、钢箱梁起顶落梁施工：根据中跨跨中最大起顶高度为1.5m，由监控单位计算中跨各临时墩起顶高度。起顶时11#、12#墩钢箱梁竖向位置不变。临时墩起顶的方法:a、起顶钢箱梁时因单个临时墩反力较大，如利用千斤顶直接顶钢箱梁，局部应力较大易造成局部失稳变形。考虑起顶施工安全方便，在临时墩顶滑道及墩顶布置设计时，已按照千斤顶不直接起顶钢箱梁，而是起顶滑道的方法进行设计。b、临时墩顶在横桥方向在钢桩顶部设置了2根分配梁。分配梁中心设置一根滑道梁，滑道梁的上、下游两侧在分配梁位置设置钢牛腿。顶推施工和起落梁时可通过设置于分配梁上的4台千斤顶起顶滑道梁上的钢牛腿达到起落钢箱梁的目的。起顶时在滑道梁与分配梁之间加设钢垫块，逐步将钢箱梁起顶到设计位置。-69-